引言

在我们的日常生活中经常看到户外的led显示屏模组无论在刮风下雨的时候还是雨雪冰雹的环境中依然能够正常的播放着各类视频节目，文字资料。大家可能要问户外显示屏模组不是属于电子产品吗？像我们用的手机电脑电视这类的电子产品不是很怕水的么？为什么这个led显示屏在狂风暴雨，沙尘冰雹的时候依然可以正常使用？这对于户外显示屏模组的防水性提出了更高的要求。

户外社区大屏，在各种媒体宣传得到广泛发展，模组具有良好观看效果，稳定的寿命，还是非常必要的。听很多客户抱愿，户外社区大屏在过了一年以后受到自然环境的影响越来越大，有一些屏在西晒的时间图象看的模糊，有些屏在高温天气时经常有长亮、不亮、死灯等情况，我们要怎么解决哪？

我们把户外社区大屏寿命分为;质保一年产品、质保三年产品、质保五年产品，在选择灯珠、PCB、套件、IC等材料方面区别对待。社区大屏在防水方面分为：正面防水，正面防水后面防潮，正反面前后防水。户外模组工艺要充分考虑防水性，亮度高，稳定性。利用优质材料和标准工艺使户外模组达到人们对社区大屏的需求。

一、户外显示模组构成

（一）灯珠及IC

(1) P4户外全彩模组灯珠：

奥马哈P4户外全彩模组在市场中使用数量越来越多，因此保证其正常运行很重要，那么我们需要保证其品质质量，那么全彩显示屏灯珠有哪些因素影响其品质呢。主要有以下三个方面：

1.全彩模组灯珠亮度

LED灯珠的亮度决定了全彩LED显示屏的亮度，LED灯珠亮度越高，使用电流的余量越大，对节省耗电、保持LED灯珠稳定有好处。LED灯珠有不同的角度值，在芯片亮度已定的情况下，角度越小，LED则越亮，但显示屏的视角则越小。一般应选择100度-110度的LED灯珠以保证全彩LED显示屏足够的视角。

2.全彩模组失效率

LED显示屏是由上万甚至几十万组的红、绿、蓝三种LED灯珠组成。灯珠的失效率即便老化72个小时也不会高于万分之一。

3.全彩LED显示屏衰减特性

LED灯珠随着使用时间的增加亮度会慢慢衰减。LED灯珠亮度的衰减速度与LED芯片、辅助物料、封装工艺都有一定的关联。一般来说，1000小时、20毫安培常温点亮试验后，红色LED灯珠的衰减应小于7%,蓝、绿色LED灯珠的衰减应小于10%.红、绿、蓝衰减的一致性对全彩LED显示屏日后的白平衡影响很大，进而影响显示屏的显示保真度。

影响全彩LED显示屏的品质的因素有很多，灯珠占主要。奥马哈采用模组灯珠配制:质保一年采用厦门信达铜线1921灯；质保三年采用厦门信达金线1921灯；质保五年采用佛山国星金线1921灯，寿命不一样选用的灯珠也不一样，灯珠要在质量，混色，亮度，稳定方面下功夫，才能把质量做的更好。

(2) P4户外全彩驱动IC

普通恒流驱动IC已经越来越难满足高品质的LED显示屏需求，拖影、毛毛虫、频闪线、第一行偏暗、低对比度导致画面色彩失真和亮度明暗不均等显示缺陷，都使LED屏显示效果达不到理想效果。　　明微电子的SM16207S是一款使用双锁存协议的LED恒流驱动芯片，封装脚位兼容普通恒流源芯片。　　恒流源芯片输出电流响应快，电流开、关瞬间易在输出电流端口产生电压尖峰，SM16207S的输出电流端口耐压大于+15V，能有效防止电压尖峰击坏输出电流端口。相对普通恒流源芯片，SM16207S的刷新率大大提高，尤其适用对刷新率、低灰显示和消影效果等要求高的LED显示应用。SM16207S在LED屏显示效果方面，具有以下突出特点：　　解决第一扫偏暗问题；　解决低灰麻点；　　解决奇、偶列亮度不一致问题；提高低灰渐变均匀度，无偏色、跳灰；　　配合SM5166P使用，可有效消除LED屏拖影；解决LED灯短路行暗亮问题。　　显示效果如图所示，SM16207S显示一致性佳，不存在低灰麻点、第一扫偏暗、奇偶列亮度不一致等问题。

显示效果如图所示，SM16207S渐变过度均匀，无低灰偏色、第一扫偏暗等问题。

影响全彩LED显示屏的效果的因素有很多，IC占主要。奥马哈采用模组IC配制:质保一年采用深圳明微16207S；质保三年采用深圳明微16237DS；质保五年采用台湾聚积IBM5053，效果不一样选用的IC也不一样，IC要在刷新，灰度，节能，稳定方面下功夫，才能把效果做的更好。

（二）线路板及套件

（1）线路板电路设计：

1、LED显示屏驱动电路的设计, 与所用控制系统相配合, 通常分为动态扫描型驱动及静态锁存型驱动二大类。以下就动态扫描型驱动电路的设计为例为进行分析:动态扫描型驱动方式是指显示屏上的4 行、 8 行、 16 行等n 行发光二极管共用一组列驱动寄存器, 通过行驱动管的分时工作, 使得每行L ED 的点亮时间占总时间的 1ö n, 只要每行的刷新速率大于 50 Hz, 利用人眼的视觉暂留效应, 人们就可以看到一幅完整的文字或画面如图三。2、常规型驱动电路的设计一般是用串入并出的通用集成电路芯片如74HC595 或MC14094等作为列数据锁存, 以 8050 等小功率N PN 三极管为列驱动, 而以达林顿三极管如TIP127等作为行扫描管。如以单色点阵、 16 行×64 列为一个基本单元, 则需用 8 片 74HC595、 64 个 8050 及 16个行扫描管, 其工作原理为:将八片 74HC595 级连, 共用一个串行时钟CL K 及数据锁存信号STR。当第一行需要显示的数据经过8×8= 64 个CL K 时钟后将全部移入 74HC595 中, 此时产生一个数据锁存信号STR , 使数据锁存在74HC595 的后级锁存器中, 则与其各输出位对应的8050 将处于饱和导通或截止; 同时由行扫描控制电路产生信号使第一行扫描管导通, 相当于第一行L ED的正端都接高平, 显然第一行L ED 管子的亮灭就取决于74HC595 中所锁存的信号; 在第一行L ED 管子点亮的同时, 在 74HC595 中移入第二行需要显示的数据, 随后将其锁存, 并同时由行扫描控制电路将第一行扫描管关闭而接通第二行, 使第二行L ED 管子点亮……以此类推, 当第十六行扫描过后再回到第一行, 只要扫描速度足够高, 就可形成一幅完整的文字或图像。

3、工艺：

1、在这个方面主要可以看到的是PCB的表面处理工艺。

2、PCB的常规表面处理工艺有: OSP、 喷锡、沉金等。

3、一般来讲OSP和沉金的焊盘平整度要好，OSP工艺对于贴片生产制程要求高，另外OSP工艺的焊盘焊接结合力较差。

4、沉金和喷锡的焊接性要好，但喷锡的焊盘的平整度不好，厚度差异大，贴片后会导致灯高低有差异，特别是在小间距产品上是不能采用喷锡工艺。

5、在PCB的成本上从低到高OSP、喷锡、沉金 。

4、材质

1、 PCB选用的板材材料FR-4 CEM-3等。

2、选用正规厂家的板料，如生益、南亚、建滔(KB)、国际等。

3、PCB的变形度：好的材料变形度较好，一般控制在0.75%以内影响全彩LED显示屏的稳定性有很多，线路板占主要。奥马哈采用模组线路板配制:质保一年采用1.0厚的双面板；质保三年采用1.2厚的双面板；质保五年采用双面1.6MM镀金工艺，线路板越厚质量越稳定，线路板要在过孔，铜铂，厚度方面下功夫，才能把稳定性的更好。

（2）模组套件的选择

LED显示屏在使用中都会碰到质量问题，导致使用方的显示屏异常甚至失效。每年都会有因为显示屏的质量问题导致终端客户的投诉、扣款、退货、换屏等，影响客户交期、影响客户使用、影响自己的货款回收。

对于户外全彩模组套件的选择，奥马哈有自己的见解。什么是好的LED套件？一般来讲可以从以下几个方面对套件的优良进行辨识。

(1)、尺寸控制：

1、外形尺寸：产品是否按设计的公差范围进行控制。产品外形尺寸是影响拼接的重要因素之一，尺寸控制的好，产品拼接的效果会好。

2、厚度：产品厚度对于户外屏或者户内产品的影响较大，在显示屏拼接安装时，PCB的厚度差异和后体的厚度差异会影响产品的平整度。因此在套件的选择上要选择厚度差异小的套件和PCB。

3、灯中心到边的尺寸偏移：一个显示屏的点间距是固定的，套件面罩灯孔的点间距及PCB图形的尺寸偏移误差，是影响显示效果的重要因素之一。

4、PCB因偏移导致贴灯的异常，会形成偏灯等问题。

(2)、结构：

1、结构强度：结构的强度，在模组变形问题、拼接使用中有着重要的作用。

2、结构实用性：是否符合模组的需要，简单实用，解决-一些生产、安装方面的小问题。

3、结构的美感不是一个简单的框架，是一个产品。

4、这些方面可以看出一个产品是否是用心设计，符合显示屏行业使用的产品。

(3)套件配制选择

 显示屏的稳定性多重要，套件是比较主要的构成。奥马哈采用模组套件配制:质保一年采用锦欣晟P4户外全彩；质保三年采用铭宣宇P4户外全彩；质保五年采用新光P4户外全彩的套件，套件PP料越纯情质量越稳定，套件要在尺寸，平整度，强度方面下功夫，才能把稳定性的更好。

（三）灌封胶及配件

奥马哈P4全彩模组选用优质的灌封胶材料，严格按照规范和精准的大恒灌胶机制做出的P4户外全彩模组，是可以经受狂风暴雨考验的，我们采用OPT320QL-2是双组份有机硅密封材料。详细情况如下：

OPT320QL-2是双组份有机硅密封材料，可常温固化。固化过程中放出乙醇  分子，对PC(Poly-carbonate)、PP、ABS、PVC等材料不会产生腐蚀。对大部分电子配件材料（PP、PE除外）有良好的附着力。1. 粘度低，流平性好.2. 固化后为柔软的橡胶状态，抗冲击性好.3. 耐热性、耐潮性、耐寒性优越，应用后可以延长电子配件的寿命.4. 缩合型，脱出的乙醇分子对元器件无腐蚀.5. 本产品无须使用其它底涂剂，对PC(Polycarbonate)，Epoxy等材料具有出色的附着力。具有极佳的防潮、防水效果，可达到IP65防水等级.

显示屏的防水性有多好，灌封胶是比较主要的构成。奥马哈采用模组灌封胶配制:质保一年采用欧普特OPT320QL-1；质保三年采用欧普特OPT320QL-2；质保五年采用欧普特OPT315QL，模组防水性越好寿命就越长，灌封胶要在耐热性、耐潮性、耐寒性方面下功夫，才能把防水性的更好。

二、户外显示模组工艺

（一）贴片及过回流焊

（1）贴片要求

SMT的广泛应用，促进了电子产品的小型化、多功能化，为大批量生产、低缺陷率生产提供了条件。SMT就是表面组装技术，是由混合集成电路技术发展而来的新一代的电子装联技术。

双面混装工艺：（表面贴装元器件在PCB的A面，插件在PCB的B面）

A、来料检测-锡膏搅拌-PCB的A面丝印焊膏-贴片-回流焊接-PCB的B面插件-波峰焊（少量插件可采用手工焊接）-（清洗）-检验-返修

B、来料检测-PCB的A面丝印焊膏-贴片-手工对PCB的A面的插件的焊盘点锡膏-PCB的B面插件-回流焊接-（清洗）-检验-返修　（表面贴装元器件在PCB的A、B面，插件在PCB的任意一面或两面）

先按双面组装的方法进行双面PCB的A、B两面的表面贴装元器件的回流焊接，然后进行两面的插件的手工焊接即可。

 显示屏的稳定性多重要，贴片是第一重要工序。奥马哈采用松下四头模组贴片机，质保一年采用国产锡膏；质保三年采用环保无铅锡膏；质保五年采用进口环保无铅锡膏，锡膏纯度越高质量越好，锡膏要在纯度，硬度，强度方面下功夫，才能把稳定性的更好。

（2）过回流焊

1、其作用是将焊膏熔化，使表面贴装元器件与PCB牢固钎焊在一起以达到设计所要求的电气性能并完全按照国际标准曲线精密控制，可有效防止PCB和元器件的热损坏和变形。所用设备为回流焊炉（全自动红外热风回流焊炉），位于SMT生产线中贴片机的后面。

2、清洗：其作用是将贴装好的PCB上面的影响电性能的物质或焊接残留物如助焊剂等除去，若使用免清洗焊料一般可以不用清洗。

3、检验：其作用是对贴装好的PCB进行焊接质量和装配质量的检验。所用设备有放大镜、显微镜，位置根据检验的需要，可以配置在生产线合适的地方。

4、返修：其作用是对检测出现故障的PCB进行返工，例如锡球、锡桥、开路等缺陷。所用工具为智能烙铁、返修工作站等。配置在生产线中任意位置。

显示屏的稳定性多重要，过回流焊是第二重要工序。奥马哈采用M8CR热风回流焊，加热区数量：上八下八，PCB板最大宽：320mm,网宽：300mm,热风+红外复合式加热系统等多项技术才能把稳定性做的更好。

（二）打螺丝及灌胶

（1）打螺丝要求

一般分以下几个步骤：

1. 检查通气通电状况是否良好，打开电源开关和通气阀门；

2. 放入螺丝，检查螺丝机的筛选功能、点动、长动的准确度；

螺丝机包括螺丝自动整列单元，即螺丝供料器，供料器自动完成螺丝的筛选、排列和输送，对于有批锋、大头、扁头等异形螺丝进行筛选作业，确保卡料率低。在螺丝输送到电批咀后，手持式自动锁螺丝机则由作业员将电批咀对准螺丝孔后按下开关完成螺丝锁付。自动锁螺丝机在检测到异常时，会自动报警，如：螺丝机卡料，缺料等情况。

显示屏的稳定性多重要，打螺丝是第三重要工序。奥马哈采用速捷G-2-441螺丝机，拥有高强度铝合金架构、电机锁螺丝、专业伺服技术等多项技术才能把稳定性做的更好。

（2）灌胶要求

灌胶一般是自动灌胶，由固化剂和树脂胶水按照一定比例注入。现在一般用电子灌封胶，有AB类型，按照10：1的比例混合，通过手动或机器自动将胶水灌倒模组表面。灌封的过程是先在 LED成型模腔内注入液态环氧 ，然后插入压焊好的 LED 支架，放入烘箱让环氧固化后，将 LED 从模腔中脱出即成型。

 LED模组灌胶时需要要注意：

   AB胶要混合均匀；灌胶量适中，不能偏少，也不可过多。太少不能起到防水作用，太多会影响LED灯的发光角度和面罩的装配。

    灌胶不好会出现以下现象：

    1. 杂质、多胶、少胶、雾化； 2. 碗气泡、珍珠气泡、线性气泡； 

    3. 胶体损伤、胶体龟裂(胶水老化或比例不对)、胶体变黄 (A 胶比例过大)。

    4. 支架插偏、支架插深、支架插浅、支架插反、支架爬胶、支架变黄(氧化、烘烤温度过高或时间过长)   

（三）模组老化及组装箱体

（1）模组老化

1、测试内容：白屏，红、绿、兰单色、灰度渐变，视频效果，文字效果;

2、led显示屏打白屏测试时间不低于24小时;

3、单色、灰度渐变测试不低于24小时;

4、视频、文字效果测试不低于24小时;

5、led显示屏老化测试务必需有人值守。

户外显示屏的效果很重要，模组老化是第五重要工序。奥马哈采用标准老化架老化，质保一年老化24小时；质保三年老化48小时；质保五年老化72小时，老化时间越长质量越好，老化要在打白屏，灰度渐变，效果方面下功夫，才能把效果做到更好。

（2）组装箱体

在组装箱体的时候严格控制组装精度，做到无缝组装，杜绝各种灰尘液体类的污染和破坏物质通过前面的显示面板进入屏体内部的可能性。具体操作如下：

a. 模组定位在空箱体上，从下到上，一定要放平；

b. 先打模组四个角的螺丝，打完后用皮锤敲平了在打全部螺丝；

c. 模组接电源线，正红黑负，全部接好；16P排线，红边向上，全部叉好；

d. 电源与电源之间接线，红蓝绿对应正负地，把电源全部串起来；

e. 控制卡接排线，从上到下全部接好排线，控制卡之间用网线连接起来。

f. 户外全彩箱体防护等级IP65，6就是防止物体和灰尘进入屏体，5就是可以防止水在喷射的情况下进入屏体，当然应对暴雨都是没有问题的。户外防水LED显示屏简易箱体一般是标注的正面防水IP65，因为简易箱体是没有后门的，这样的设计便于机器散热，待整屏装好后，需用铝塑板和防水胶等材料进行防水包边处理，防水效果同样达到IP65，因成本原因现在户外全彩LED显示屏使用简易箱体居多。

三、结论

P4户外全彩模组在政府、学校等各行业的社区大屏上应用广泛，是人民群众了解政府政策的最佳窗口。此模组所灯珠及IC都为国产最佳品牌，市场上应用在十年以上，且质优价廉；户外全彩模组安装简单便于调试、维修；灯珠及IC更换容易。奥马哈P4户外全彩模组的亮度高；稳定性好；防水性能好，抗风雨能力强，是商场及写字楼对外宣传的好平台 。  

四、致谢

非常珍惜两年多在深圳深圳职业技术学院的学习，感谢授课老师们两年来精心讲解，深圳职业技术学院认真负责的教学，齐全的实验设备，使我在工商管理方面有了很大的进步。在老师的指教下将所学的知识应用于实际工作中，解决了很多难题。同时感谢各位老师专家对本文的批评指正。

在撰写本文的过程中，得到深圳职业技术学院老师的指教，并对本文的修改提出了宝贵的意见，谨此表示衷心感谢。